Er zijn verschillende DNA-reparatiesystemen. Hier is uracil-DNA-glycosylase (groen) aan het werk. Blauw en rood zijn de twee DNA-strengen . Geel is het uracilresidu (afb: WikiMedia Commons)
Onderzoekers van Cedars-Sinai hebben een nieuw experimenteel medicijn ontwikkeld, TY1 gedoopt, dat helpt beschadigd DNA en weefsel te herstellen. De was het resultaat van de bestudering moleculaire berichten die door hartcellen worden afgegeven en die van nature de genezing na een verwonding ondersteunen. Door de krachtigste van deze berichten te isoleren en te reproduceren, konden ze een synthetisch RNA-molecuul ontwikkelen dat het DNA-herstelsysteem van het lichaam stimuleert, littekenvorming vermindert en het herstel na hartaanvallen en andere ziekten zou kunnen verbeteren.
“Door de mechanismen van stamceltherapie te onderzoeken, hebben we een manier ontdekt om het lichaam te genezen zonder stamcellen te gebruiken”, stelt hoofdauteur Eduardo Marbán. “TY1 is het eerste lid van een nieuwe klasse medicijnen die weefselschade op onverwachte manieren aanpakt.”
TY1 is een in het laboratorium ontwikkelde versie van een RNA-molecuul dat al in menselijke cellen voorkomt. De onderzoekers toonden aan dat TY1 de activiteit van het gen TREX1 stimuleert. Dit gen helpt afweercellen beschadigd DNA op te ruimen en door dit proces te ondersteunen, helpt TY1 beschadigd weefsel te herstellen.
De weg naar TY1 begon meer dan twintig jaar geleden. In eerder werk aan de Johns Hopkinsuniversiteit ontwikkelde het laboratorium van Marbán een methode om voorlopercellen uit menselijk hartweefsel te extraheren. Deze cellen delen een aantal eigenschappen met stamcellen, maar zijn gespecialiseerder. Ze kunnen nieuw, gezond hartweefsel aanmaken en een rol spelen bij het herstel van het hart.
Bij Cedars-Sinai ging het onderzoek verder toen Ahmed Ibrahim ontdekte dat hartvoorlopercellen kleine zakjes vrijgeven gevuld met biologische moleculen. Deze zakjes, exosomen genoemd, bevatten RNA dat weefselherstel lijkt te begeleiden. Ibrahim: “Exosomen zijn als enveloppen met belangrijke informatie. We wilden deze gecodeerde berichten ontleden en achterhalen welke moleculen zelf therapeutisch waren.”
De wetenschappers analyseerden het RNA in de exosomen en ontdekten dat één type RNA veel vaker voorkwam dan de andere. De overvloed ervan suggereerde dat het een belangrijke rol zou kunnen spelen bij genezing. Laboratoriumstudies bij dieren toonden aan dat dit natuurlijke RNA weefselherstel na een hartaanval bevorderde.
TY1
TY1 is een versie van dat RNA en zou lijken op RNA-medicijnen die al klinisch worden gebruikt. Dat zou het voordeel hebben dat TY1 dan hoogstwaarschijnlijk veilig is in menselijk gebruik. Het molecuul verhoogt het aantal afweercellen dat DNA-schade herstelt. Dit vermindert de hoeveelheid littekenweefsel die zich na een hartaanval vormt en zorgt zo voor een betere genezing.
Volgens Ibrahim zou TY1 ook effectief kunnen zijn bij auto-immuunziekten waarbij het afweersysteem gezond weefsel aanvalt. Volgens hem is dat een nieuwe biologische route voor weefselherstel en zou het kunnen leiden tot behandelingen voor veel verschillende aandoeningen. De onderzoekers zijn nu van plan om TY1 in klinische studies te evalueren om te bepalen hoe goed het bij mensen werkt.
Bron: Science Daily